KR102094224B1 - 세정 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 20 - 90 중량%의 디메틸 술폭시드, 최대 30 중량%의 적어도 하나의 광유(M), 및 최대 50 중량%의 적어도 하나의 양극성 유기 용매 (L)를 포함하는 세정 조성물에 관한 것인데, 명시된 백분율 범위는 세정 조성물의 총 중량에 관한 것이다. 본 발명은 또한 사용을 위한 세정 조성물이 적용되는 부재의 세정 방법 및 세정된 부재 그 자체에 관한 것이다.
Description
본 발명은 산업적 용도의 다양한 플랜트 시스템 및 이러한 플랜트의 부분을 세정하는 데 뛰어나게 적합한 신규 세정 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 세정 조성물은 표면 코팅, 예를 들어 차량 코팅용 표면 코팅을 위한 생산 설비 내 파이프를 세정하는 데 적합하다.
산업적 차량 코팅, 예를 들어 대량-생산 자동차 코팅의 분야에서, 복잡한 파이핑 시스템을 갖는 플랜트가 적절한 표면 코팅을 적용 위치로 전달하기 위해 사용된다. 예로서 그 자체로 공지된 링 라인(ring line) 플랜트가 언급될 수 있다.
특히 두 가지 인자가 이들 플랜트를 세정하는 데 고려되어야 하고, 이들은 이 절차를 특히 어렵게 만든다. 첫째로, 파이핑 시설의 중요한 부분은 가까스로 접근 가능하지만 오염(fouling)이 침착되거나 고착될 수 있는 넓은 표면적을 갖는다. 둘째로, 복잡한 표면 코팅 제제는 가까스로 제거될 수 있는 매우 지우기 힘든 오염을 생산하는 특정 경향을 갖는다. 그러므로, 다양한 유기 성분, 특히 물리적으로 경화가능한 결합제 및 고도의 소수성 실리콘 유도체와 같은 다양한 첨가제 성분, 및 무기 성분, 특히 안료 및 충전제는 특히 집중적인 퇴적물(encrustation) 및 침착의 생성을 야기할 수 있다. 파이프 내 공정-관련 오염, 예를 들어 고도의 소수성 윤활제는 또한 플랜트의 세정을 매우 어렵게 만든다.
다양한 세정 성분 및 조성물이 산업적 적용에 공지되어 있으나, 이들은 세정에서 상기 언급된 문제를 항상 만족스럽게 해결할 수 없고/없거나 상당한 비율의 건강 및 환경을 손상시키는 성분을 함유한다. 그러므로, 원칙적으로 세정용으로 공지된 디메틸 술폭시드 (DMSO)는 만족스러운 방식으로 임의의 유형의 오염을 제거할 수 없다. 마찬가지로 원칙적으로 세정용으로 아주 효과적인 NMP (1-메틸-2-피롤리돈)은, 알려진 바와 같이, 독성 및 기형유발 성분으로 분류된다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 언급된 오염이 특히 잘 제거될 수 있고 동시에 특히 건강 및 환경에 위험한 성분의 사용이 배제될 수 있는 가능성을 제공하는 것이다.
상기 언급된 목적은
20 내지 90 중량%의 디메틸 술폭시드,
5 내지 30 중량%의 적어도 하나의 광유 (M), 및
5 내지 50 중량%의 적어도 하나의 양극성 유기 용매 (L)
을 포함하는 신규 세정 조성물에 의해 달성될 수 있었는데,
여기서 표시된 비율의 범위는 각 경우 세정 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
신규 세정 조성물은 본 발명에 의해 제공되고 또한 이하 본 발명의 세정 조성물로서 지칭될 것이다. 본 발명의 세정 조성물의 바람직한 실시양태는 하기 설명 및 종속항으로부터 유래될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 세정 조성물이 이용되는, 용품, 부품 및/또는 플랜트 및 또한 이러한 플랜트의 부분의 세정 방법을 제공한다.
다양한 용품, 부품 및/또는 플랜트 및 또한 이러한 플랜트의 부분의 탁월한 세정이 세정 조성물 또는 세정 방법에서의 그의 사용에 의해 달성될 수 있음이 밝혀졌다. 놀랍게도, 조성물의 세정 작용은 개별 성분의 세정 작용보다 현저하게 더 양호하다. 이러한 이유로, 조성물 및 방법은 복잡한 파이핑 시스템을 갖는 플랜트, 예를 들어 차량 산업 분야에서의 링 라인 플랜트의 세정 분야에서 특히 유용하다.
본 발명의 세정 조성물은 디메틸 술폭시드를 함유한다. 디메틸 술폭시드를 세정제로서 사용하는 것의 원칙적인 가능성은 알려져 있다. 그러나, 이 성분은 아래에 기재된 성분과의 조합으로만 탁월한 세정 작용을 나타낸다.
디메틸 술폭시드의 비율은, 세정 조성물의 총량을 기준으로 하여, 20 내지 90 중량%이다. 비율의 바람직한 범위는 35 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 50 내지 70 중량%이다.
본 발명의 세정 조성물은 추가적으로 적어도 하나의 광유 (M)를 함유한다.
본 발명의 목적을 위해, 당업자에게 그 자체가 공지된 광유가 사용될 수 있다. 이들은, 알려진 바와 같이, 석유와 같은 화석 원료의 증류에 의해 얻어지고 그의 주 성분이 파라핀계 탄화수소 (포화 비고리 탄화수소), 나프텐계 탄화수소 (포화 고리 탄화수소) 및/또는 방향족 탄화수소인 오일이다. 일반적으로, 이들 증류물은 추가적으로 소량의 다양한 황- 및/또는 질소-함유 유기 화합물 및 또한 올레핀계 탄화수소를 함유한다. 광지 및 광랍과 대조적으로, 광유는 표준 상태 (1013 hPa, 20 ℃) 하에서 유체이고 밀랍-유사 또는 고체가 아니다. 그들은 상응하게 더 높은 비율의 다소 단쇄인 탄화수소를 함유한다. 바람직한 광유는 25 ℃ (ASTM D 445)에서, 1000 mPas 이하, 보다 바람직하게는 500 mPas 이하 및 특히 바람직하게는 100 mPas 이하의 점도를 갖는다.
본 발명의 목적을 위해, 방향족 광유의 건강-손상 및 환경 손상 특성으로 인해 바람직하게는 파라핀계 및/또는 나프텐계 광유가 사용된다.
본 발명의 목적을 위해, 이소파라핀-기재 광유, 즉 다수의 탄화수소가 비고리, 분지 구조를 갖는 파라핀계 광유가 사용되는 것이 매우 바람직하다.
이 유형의 광유는 수많은 형태로, 예를 들어 엑손모빌 케미칼(ExxonMobil Chemical)로부터 시판된다. 특히 바람직한 이소파라핀-기재 광유는, 예를 들어, 상표명 이소파르(Isopar) 하에 얻을 수 있다.
매우 특히 바람직한 세정 조성물은, 세정 조성물의 총량을 기준으로 하여, 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하의 방향족 광유를 함유하고, 보다 바람직하게는 방향족 광유를 함유하지 않는다.
적어도 하나의 광유의 비율은, 세정 조성물의 총량을 기준으로 하여, 5 내지 30 중량%이다. 비율의 바람직한 범위는 10 내지 20 중량%이다.
본 발명의 세정 조성물은 추가적으로 (디메틸 술폭시드와 상이한) 적어도 하나의 양극성 유기 용매 (L)를 함유한다.
양극성 유기 용매 또한 당업자에게 공지되어 있다. 이들은, 친수성 성분 및 소수성 성분 둘 다로 인해, 혼합물의 수성 상과 소수성 상 사이의 가용화제로서 작용할 수 있는 유기 용매이다.
전형적인 친수성 성분은, 당업자의 지식에 따라서, 히드록실, 아미노 및 카르복실 기와 같은 관능성 극성 기 또는 에틸렌 옥시드 단위와 같은 극성 세그먼트이다. 전형적인 소수성 단위는, 마찬가지로 전문가 지식에 따라서, 알킬 기와 같은 탄화수소 기이다.
적합한 양극성 용매는, 예를 들어, (i) 4 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 모노알코올, 바람직하게는 4 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 모노알코올, (ii) 글리콜 단위가 유리 히드록실 기 또는 알콕실화, 바람직하게는 메톡실화 및/또는 에톡실화될 수 있는 히드록실 기를 가질 수 있는 것인, 4 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 (바람직하게는 지방족) 모노알코올의 글리콜 에테르, 바람직하게는 4 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 모노알코올의 모노에틸렌 글리콜 에테르 또는 올리고에틸렌 글리콜 에테르 (2 내지 5 개, 바람직하게는 2 내지 3 개의, 에틸렌 옥시드 단위), 및 (iii) 4 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 (바람직하게는 지방족) 모노알코올의 에스테르, 특히 포름산 또는 아세트산의 에스테르이다.
바람직한 양극성 용매는 상기 언급된 군 (i) 및 (ii)로부터 유래된 것이다.
적어도 하나의 양극성 유기 용매 (L)는 바람직하게는 카르복실 및/또는 아미노 기와 같은 임의의 이온성 및/또는 잠재적 이온성 기를 갖지 않는다.
바람직한 용매 (L)로서, 2-에틸헥사놀, 부틸 글리콜, 부틸 디글리콜, n-부탄올, n-헥산올, 이소부탄올, n-펜탄올, 이소펜탄올, 이소트리데실 알코올 및 헥실 글리콜이 명시적으로 언급될 수 있다.
2-에틸헥사놀을 사용하는 것이 매우 특히 바람직하다.
적어도 하나의 양극성 유기 용매의 비율은, 세정 조성물의 총량을 기준으로 하여, 5 내지 50 중량%이다. 비율의 바람직한 범위는 10 내지 40 중량%, 특히 바람직하게는 15 내지 35 중량%이다.
본 발명의 세정 조성물은 매우 특히 바람직하게는 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%, 보다 바람직하게는 100 중량% 정도의 디메틸 술폭시드, 적어도 하나의 광유 및 적어도 하나의 양극성 유기 용매로 이루어진다. 따라서, 본 발명의 세정 조성물은 추가의 유기 용매와 같은 추가의 성분을, 함유한다 하더라도, 단지 소량으로 함유한다.
본 발명은 마찬가지로 본 발명의 세정 조성물이 이용되는 부재, 본 경우에 용품, 부품 및/또는 플랜트 및 이러한 플랜트의 부분의 세정 방법을 제공한다.
물론 본 발명의 세정 조성물의 모든 상기-기재된 특정 및 바람직한 실시양태는 또한 본 발명의 방법에 적용된다.
세정 조성물의 사용은 매우 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 세정될 부재는, 예를 들어, 특정 기간 동안 조성물 중에 정치되고/되거나 조성물로 분무되고/되거나 플러슁된다. 대안으로서 또는 추가적으로, 브러쉬 또는 천과 같은 세정 장비를 추가로 사용하여 세정될 부재를 세정하는 것이 가능하다.
세정될 부재 또는 세정될 부재의 세정될 표면은 사실상 바람직하게는 금속성이다.
마지막으로, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 세정된 부재, 본 경우에 용품, 부품, 플랜트 또는 이러한 플랜트의 부분을 제공한다.
다양한 세정 조성물 및 성분의 세정 품질을 결정하기 위해, 하기 방법이 선택되었다.
바스프 코팅 게엠베하(BASF Coatings GmbH)로부터의 경화된 표준 전기영동 코팅으로 코팅된 30 × 60 cm 치수의 강판이 기판으로 사용되었다. 바스프 코팅 게엠베하로부터의 청색 표준 수성 코팅 (WBC)을 갖는 약 5 cm 직경의 스폿(spot) 및 부틸 글리콜 내 와커(Wacker)로부터의 실리콘 오일 AK 1.000의 0.01 % 농도 용액을 갖는 약 5 cm 직경의 스폿이 각각의 경우 약 30 cm의 간격으로 거기에 적용되었다. 이어서 강판은 10 분의 기간 동안 40 ℃의 온도에서 건조되었다.
표 1에 따른 다양한 세정 조성물 및 성분으로 이러한 방식으로 처리된 강판은 이어서 스폿을 닦아내기 위한 세정 조성물 및 성분에 담근 천을 사용하여 처리되었다. 여기서, 천은 상응하는 스폿 위를 단지 두 번 닦았다.
이어서 얻어진 강판을 건조하고 청색 수성 코팅의 스폿의 위치에 남아있는 청색 착색에 대해 평가했다. 남아있는 청색 착색은 수성 코팅 및 그의 성분에 대하여 세정 조성물 및 성분의 만족스럽지 못한 세정 작용을 나타냈다.
그 후 강판은 30 분의 기간 동안 80 ℃의 온도에서 건조되었고, 실온으로 냉각되었으며 이어서 부틸 글리콜 내 실리콘 오일 와커 AK 1.000의 0.01 % 농도 용액의 스폿 영역에서 30 마이크로미터의 목적 층 두께 (드라이 필름 층 두께)로 통상적인 2-성분 투명 코팅으로 코팅되었다. 그 후 강판은 실온에서 20 분 동안 플래싱 오프되었고 이어서 140 ℃의 온도에서 20 분의 기간 동안 소성되었다. 얻어진 투명 코팅은 이어서 습윤 결함에 대하여 평가되었다. 여기서, 습윤 결함은 실리콘 오일에 대한 세정 조성물 및 성분의 세정 작용이 만족스럽지 못한 것을 나타낸다.
표 1은 세정 조성물 및 성분을 이 절차에 따른 결과와 함께 나타낸다.
표 1: 다양한 세정 조성물 및 성분 및 세정 시험의 상응하는 결과
실시예는 본 발명의 세정 조성물이 세정에 뛰어나게 적합하다는 것을 보여준다. 그들은 대안으로 사용되나 건강 및 환경을 손상시키는 NMP보다 훨씬 더 양호하다. 또한 장점은 DMSO 및 광유의 사용과 비교하여 확인될 수 있다. 그러므로 탁월한 세정 결과를 주지만 동시에 특히 건강 및 환경을 손상시키는 성분이 배제될 수 있는 조성물이 제공된다.
Claims (15)
- 표시된 비율의 범위가 각 경우 세정 조성물의 총 중량을 기준으로 하는,
20 내지 90 중량%의 디메틸 술폭시드,
5 내지 30 중량%의 적어도 하나의 광유 (M), 및
5 내지 50 중량%의 적어도 하나의 양극성 유기 용매 (L)
를 포함하며,
여기서 상기 양극성 유기 용매 (L)이 지방족 모노알코올; 또는 2-에틸헥산올, n-부탄올, n-헥산올, 이소부탄올, n-펜탄올, 이소펜탄올 및 이소트리데실 알코올; 및 부틸 글리콜, 부틸 디글리콜 및 헥실 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 세정 조성물. - 제1항에 있어서, 각 경우 세정 조성물의 총 중량을 기준으로 하여,
35 내지 80 중량%의 디메틸 술폭시드,
10 내지 30 중량%의 적어도 하나의 광유 (M), 및
10 내지 40 중량%의 적어도 하나의 양극성 유기 용매 (L)
를 함유하는 세정 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 파라핀계 및/또는 나프텐계 광유 (M)를 함유하는 세정 조성물.
- 제3항에 있어서, 적어도 하나의 이소파라핀-기재 광유 (M)를 함유하는 세정 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 세정 조성물의 총량을 기준으로 하여, 5 중량% 이하의 방향족 광유를 함유하거나, 또는 방향족 광유를 함유하지 않는 세정 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 디메틸 술폭시드, 적어도 하나의 광유 및 적어도 하나의 양극성 유기 용매가 세정 조성물의 적어도 80 중량%, 또는 적어도 90 중량%, 또는 100 중량%를 구성하는 것인 세정 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 따른 세정 조성물이 이용되는 부재, 즉 용품, 부품 및/또는 플랜트 및 이러한 플랜트의 부분의 세정 방법.
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